C++设计模式之备忘录模式(memento)(行为型)

一、 定义

备忘录（Memento）：在不破坏封装性的前提下，捕获一个对象的内部状态，并在该对象之外保存这个状态。这样以后就可将对象恢复到原先保存的状态。

二、 ULM图

角色：

（1）Originator（发起人）：负责创建一个Memento，用以记录当前时刻它的内部状态，并可以使用备忘录恢复内部状态。Originator可以根据需要决定Memento存储Originator的哪些内部状态。

（2）Memento（备忘录）：负责存储Originator对象的内部状态，并可以防止Originator以外的其他对象访问备忘录Memento。备忘录有两个接口，Caretaker只能看到备忘录的窄接口，他只能将备忘录传递给其他对象。Originator能够看到一个宽接口，允许它访问先前状态所需的所有数据。

（3）Caretaker（管理者）：负责保存包备忘录Memento，不能对备忘录的内容进行操作或检查。

什么时候用？

Memento模式比较适用于功能比较复杂的，但需要维护或记录属性历史的类，或者需要保存的属性只是众多属性中的一小部分时，Originator可以根据保存的Memento信息还原到迁移状态。

与命令模式的关系？

如果在某个系统中使用命令模式时，需要实现命令的撤销功能，那么命令模式可以使用备忘录模式来存储可撤销操作的状态。

三、 实例

玩游戏时都会保存进度，所保存的进度以文件的形式存在。这样下次就可以继续玩，而不用从头开始。这里的进度其实就是游戏的内部状态，而这里的文件相当于是在游戏之外保存状态。这样，下次就可以从文件中读入保存的进度，从而恢复到原来的状态。这就是备忘录模式。

ULM图

Memento类定义了内部的状态，而Caretake类是一个保存进度的管理者，GameRole类是游戏角色类。可以看到GameRole的对象依赖于Memento对象，而与Caretake对象无关。

#include <iostream>
#include <string>
#include <vector>

//需保存的信息
class Memento
{

public:

    Memento(int vitality, int attack, int defense)
    :vitality{vitality}
    ,attack{attack}
    ,defense{defense}
    {}

    Memento& operator=(const Memento& memento)
    {
        vitality = memento.vitality;
        attack = memento.attack;
        defense = memento.defense;

        return *this;
    }

    int getVitality() const
    {
        return vitality;
    }

    int getAttack() const
    {
        return attack;
    }

    int getDefense() const
    {
        return defense;
    }

private:
    int vitality; //生命值
    int attack;   //进攻值
    int defense;  //防守值
};

//游戏角色
class GameRole
{
private:
    int vitality;
    int attack;
    int defense;
public:
    GameRole(): vitality{100},attack{100},defense{100} {}

    Memento Save()  //保存进度，只与Memento对象交互，并不牵涉到Caretake
    {
        Memento memento(vitality, attack, defense);
        return memento;
    }
    void Load(Memento memento)  //载入进度，只与Memento对象交互，并不牵涉到Caretake
    {
        vitality = memento.getVitality();
        attack = memento.getAttack();
        defense = memento.getDefense();
    }
    void Show()
    {
        std::cout<<"vitality : "<< vitality <<", attack : "<< attack<<", defense : "<< defense << std::endl;
    }
    void Attack()
    {
         vitality -= 10; attack -= 10;  defense -= 10;
    }
};

//保存的进度库
class Caretake
{
public:
    Caretake() {}
    void Save(Memento menento) { vecMemento.push_back(menento); }
    Memento Load(int state) { return vecMemento[state]; }
private:
    std::vector<Memento> vecMemento;
};

//测试案例
int main()
{
    Caretake caretake;
    GameRole role;
    role.Show();   //初始值
    caretake.Save(role.Save()); //保存状态
    role.Attack();
    role.Show();  //进攻后
    role.Load(caretake.Load(0)); //载入状态
    role.Show();  //恢复到状态0
    return 0;
}

运行结果：